吳本英++周錫武

摘要：翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新興的教學(xué)模式，更符合大學(xué)生個性化發(fā)展和綜合素質(zhì)培養(yǎng)的教育目標(biāo)。研究分析了實驗課程教學(xué)存在的主要問題，并針對實驗教學(xué)特點，進行了基于混合學(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計，并通過實驗教學(xué)的實踐和探索，調(diào)整和完善實驗教學(xué)過程，改進實驗課程考核方法，從而提高實驗教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；實驗教學(xué)；混合學(xué)習(xí)

中圖分類號：G642423文獻標(biāo)志碼：A文章編號：10052909（2016）03014803隨著科技的發(fā)展和時代的進步，社會對創(chuàng)新型和復(fù)合型人才的需求更加迫切。因此，高校教育更加重視學(xué)生的個性化發(fā)展與綜合素質(zhì)的提高，個性化教學(xué)成為教育工作者追求的目標(biāo)。在新時代網(wǎng)絡(luò)信息化背景下，為提供優(yōu)質(zhì)教育資源，各大高校紛紛推進數(shù)字化教育資源建設(shè)，微視頻資源成為課下學(xué)習(xí)的主要載體，微課、慕課等成為近年來人們關(guān)注的熱點[1-2]。2011年，翻轉(zhuǎn)課堂在美國學(xué)校流行，并迅速風(fēng)靡全球[3]，成為當(dāng)前熱門的教育改革話題之一，并逐漸引入國內(nèi)的教學(xué)實踐。其在理論課教學(xué)方面的應(yīng)用，已經(jīng)取得了一定的成果，但在實驗課中的研究和應(yīng)用相對較小。文章針對傳統(tǒng)實驗教學(xué)中存在的問題，提出基于混合學(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計。

一、實驗課程教學(xué)存在的問題

（一） 實驗課時少，課堂效率欠佳

大多數(shù)高校土木工程專業(yè)開設(shè)的實驗課程學(xué)時較少，實驗項目多數(shù)都與理論課程穿插進行[4-5]。以材料力學(xué)實驗課為例，大綱計劃學(xué)時為8學(xué)時，共設(shè)5個實驗項目，每個項目分配到的學(xué)時較少。實驗課堂上教師往往匆忙地講解實驗?zāi)康?、原理和示范操作，盡量給學(xué)生預(yù)留動手操作的時間，學(xué)生嚴格按照操作步驟進行實驗，稍出意外可能就無法完成試驗過程，得不到試驗結(jié)果，此時，盡快完成實驗，獲取實驗數(shù)據(jù)成為了實驗課的目標(biāo)，根本談不上學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新性的培養(yǎng)。

（二） 儀器設(shè)備不足，師生互動性少

對于普通高等學(xué)校尤其是地方院校，硬件設(shè)施相對較差，教學(xué)儀器設(shè)備數(shù)量有限，而且多數(shù)設(shè)備陳舊、落后，尤其是材料力學(xué)實驗設(shè)備多數(shù)屬于大型貴重儀器設(shè)備，單價較高，設(shè)備更新較慢，臺套數(shù)嚴重不足。學(xué)生進行實驗操作時間有限，完成一些常規(guī)性實驗的時間尚且很倉促，更談不上開展創(chuàng)新性實驗。實驗教學(xué)打破了班級集體授課制，采用分散教學(xué)模式，分批分組進行實驗，教師時刻監(jiān)督學(xué)生操作過程，以防操作失誤導(dǎo)致實驗失敗或損壞設(shè)備。然而，此種分散教學(xué)模式無法組織小組之間討論與合作，組與組之間為了節(jié)約時間，往往合并為一個大組，只為得到實驗數(shù)據(jù)，真正進行操作的學(xué)生寥寥無幾，更不用說通過觀察實驗現(xiàn)象和過程提出自己的分析與見解。

（三） 考核方式單一，評價依據(jù)盲目

傳統(tǒng)實驗課程的成績評定包括平時成績和實驗報告成績，平時成績主要根據(jù)學(xué)生的上課出勤情況確定，為了促進學(xué)生做好課前預(yù)習(xí)，平時成績的評定也考慮了學(xué)生的課前預(yù)習(xí)情況。但是，由于實驗課堂時間有限，教師在較短時間內(nèi)難以把握每位學(xué)生的課前預(yù)習(xí)情況。因此，平時成績評價依據(jù)不足，教師所給成績難以反映學(xué)生的真實水平。由于實驗報告在課下完成，抄襲現(xiàn)象屢禁不止，同一小組的實驗數(shù)據(jù)相同，教師無法采取有效措施避免抄襲現(xiàn)象，實驗報告成績不能真實反映學(xué)生對實驗內(nèi)容掌握的情況。

二、翻轉(zhuǎn)課堂實驗教學(xué)模式設(shè)計

基于混合學(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂實驗教學(xué)模式擬采取“三階段、六環(huán)節(jié)”的教學(xué)過程，即由教師“主導(dǎo)設(shè)計”到“混合學(xué)習(xí)、生生互動、師生互動”，再引導(dǎo)學(xué)生“自主創(chuàng)新”，其中包括六大環(huán)節(jié)，即課前準備、自主學(xué)習(xí)和實驗教學(xué)資源在線學(xué)習(xí)、課堂交流、實驗操作、學(xué)習(xí)反思、自主設(shè)計，如圖1所示。

（一）課前準備

教師作為教學(xué)過程的組織者和引導(dǎo)者，在整個教學(xué)活動安排中，處于主導(dǎo)地位。第一階段，課前準備工作，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，兼顧學(xué)習(xí)者的特征，設(shè)計實驗教學(xué)過程，將與實驗相關(guān)的理論問題、實驗過程和實驗現(xiàn)象問題，細化為相對較小、較完整且相互關(guān)聯(lián)的知識單元，制作微視頻，利用網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)布實驗教學(xué)資源，共享給學(xué)習(xí)者。

（二）混合學(xué)習(xí)

混合學(xué)習(xí)階段，包括三個環(huán)節(jié)。第一環(huán)節(jié)，學(xué)生可隨時隨地進行課前預(yù)習(xí)，利用網(wǎng)絡(luò)資源互相討論，從而了解實驗?zāi)康?、實驗?nèi)容以及實驗的關(guān)鍵點，做到心中有數(shù)。完成教師設(shè)定的實驗問題和自測練習(xí)，了解自己對實驗內(nèi)容的掌握情況，遇到問題可通過網(wǎng)絡(luò)平臺與教師交流和討論。此時，教師只對問題做出適當(dāng)?shù)奶崾?，點到為止，不應(yīng)明確給出問題的答案，給學(xué)生提供獨立解決問題的機會，以吸引學(xué)生對實驗課程學(xué)習(xí)的興趣。

第二環(huán)節(jié)，討論交流。教師首先總結(jié)前一次實驗課程的問題，學(xué)生可對問題的答案提出不同的見解，通過討論交流，對實驗問題有更深入的理解和掌握。然后，討論本次實驗課程的內(nèi)容，學(xué)生帶著預(yù)習(xí)時遇到的難題或?qū)栴}答案的疑惑先進行小組討論和交流，針對問題的不同理解和看法與教師探討，并在實驗過程中加以驗證和解決。如果沒有學(xué)生提出問題或疑惑，教師就根據(jù)教學(xué)內(nèi)容提出關(guān)聯(lián)的問題，請學(xué)生分析和回答。這樣，不僅能加深學(xué)生對問題的理解，而且為學(xué)生之間的互動與師生互動創(chuàng)造了條件和機會，并可使學(xué)生獲得成就感，從而提高學(xué)習(xí)積極性和能動性。

第三環(huán)節(jié)，實驗操作。相對重點院校來說，普通院校的硬件、軟件設(shè)施和實驗條件相對薄弱，儀器設(shè)備落后，臺套數(shù)不足。因此，實驗課堂采用了分散式教學(xué)，分批分組進行實驗。實驗教師不再一一演示實驗操作步驟，只提示在實驗過程中的重點問題和關(guān)鍵步驟，實驗過程完全由小組成員來完成，不僅培養(yǎng)了學(xué)生間的團結(jié)協(xié)作精神，而且提高了他們之間的協(xié)作溝通能力。

（二）自主創(chuàng)新

自主創(chuàng)新階段分兩步走。

第一步，學(xué)習(xí)反思。實驗課堂學(xué)習(xí)實驗內(nèi)容和操作過程后，小組成員可共享實驗數(shù)據(jù)，各自獨立完成實驗報告，并對實驗問題進行總結(jié)和反思，小組間探討比較實驗結(jié)果與理論結(jié)果之間的異同，以及實際工程應(yīng)用的依據(jù)，分析實際工程應(yīng)用的可靠性。

第二步，自主設(shè)計。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是高校教育的根本任務(wù)之一，而實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的重要實踐基礎(chǔ)。在完成實驗教學(xué)任務(wù)的前提下，教師可根據(jù)學(xué)生的具體情況，讓學(xué)生自主設(shè)計實驗題目，或根據(jù)教師提出綜合性、設(shè)計性實驗題目的建議，利用現(xiàn)有的實驗條件，自主設(shè)計實驗方案，選擇實驗方法，完成實驗過程，獨立分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)果。可把學(xué)生自主設(shè)計的實驗內(nèi)容，作為實驗室開放基金項目或大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目申請立項，增加實驗經(jīng)費，改善實驗條件，提高學(xué)生的積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。

三、“翻轉(zhuǎn)課堂”實驗教學(xué)過程調(diào)整和完善

過去學(xué)生習(xí)慣于聽教師一人講，被動地接受教師所傳授的知識，實施翻轉(zhuǎn)課堂后，要直接參與實驗教學(xué)過程，學(xué)生在互動方面分為以下幾種類型：①有興趣，能力強，膽量大；②有興趣，能力強，膽量小；③有興趣，膽量大，能力差；④能力強，膽量大，但無興趣；⑤無興趣，能力差，膽量小等。②③④⑤的類型占大多數(shù)，能真正用心交流和討論的學(xué)生寥寥無幾，普通互動式教學(xué)實施起來相當(dāng)困難。教師無法判斷學(xué)生的課下預(yù)習(xí)情況，課下未進行學(xué)習(xí)的學(xué)生在實驗操作時，可能會因為操作不當(dāng)損壞儀器設(shè)備或出現(xiàn)安全問題，成為翻轉(zhuǎn)課堂實驗教學(xué)的隱患。

為解決上述問題，教師采用角色互換法進行實驗課堂教學(xué)，即由學(xué)生講解實驗原理、目的和實驗內(nèi)容，講解的學(xué)生可通過自薦、學(xué)生互薦等方式，但對于個別學(xué)生，還需通過教師點名的方式督促其努力，并針對學(xué)生的講解內(nèi)容進行評價和補充。然后每個小組推選一人組成操作示范小組，由他們進行儀器設(shè)備操作演示，教師在旁邊監(jiān)督、指導(dǎo)，這樣可及時糾正學(xué)生操作不當(dāng)之處。然后，由他們充當(dāng)教師角色，分別監(jiān)督和指導(dǎo)自己小組的實驗過程，既可提高儀器設(shè)備使用效率，給盡可能多的學(xué)生提供動手機會，又能使學(xué)生體驗教師角色的責(zé)任和能力的要求，從而更深地體會到教師工作的艱辛。同時，還能培養(yǎng)學(xué)生的組織能力、語言表達能力和動手實踐能力等。

在考核方式方面，保留了傳統(tǒng)教學(xué)中的考核方法，但增加了實驗內(nèi)容筆試考核，即實驗成績由平時成績（包括課前預(yù)習(xí)、上課出勤情況）、實驗報告和筆試成績綜合評定，其中平時成績占30%，試驗報告成績占30%，筆試成績占40%。課前預(yù)習(xí)評分不再盲目，而是有據(jù)可依，學(xué)生對實驗原理和目的、內(nèi)容的講解，以及課堂問題討論，操作示范小組的操作和指導(dǎo)過程情況可作為課前預(yù)習(xí)成績評定的依據(jù)。筆試內(nèi)容的70%為基本概念，主要考察學(xué)生實驗操作情況和對理論知識的掌握和理解，30%提高題，旨在測試學(xué)生的獨立思考與分析能力。

通過實驗教學(xué)模式的設(shè)計和應(yīng)用，在實驗教學(xué)中逐漸使學(xué)生由“被動”變?yōu)椤爸鲃印?，有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。從結(jié)果來看，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性顯著提高，學(xué)習(xí)效果也得到了明顯改善。

四、結(jié)語

翻轉(zhuǎn)課堂的主要特點是先學(xué)后教，以學(xué)定教，作為一種新興的教學(xué)模式，更加符合大學(xué)生個性化發(fā)展和綜合素質(zhì)培養(yǎng)的教育目標(biāo)。但是，不同專業(yè)不同課程的培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)條件存在差異，需因課程具體情況，不斷地調(diào)整和完善教學(xué)模式。不同高?，F(xiàn)有的實驗儀器設(shè)備等硬件條件不同，尤其是地方高校，硬件條件明顯不如重點院校，翻轉(zhuǎn)課堂實驗教學(xué)模式對節(jié)約實驗課堂教學(xué)時間有利，能在有限的條件下為每個學(xué)生提供更多的實際動手操作機會，提高實驗課堂教學(xué)效率。但是，由于翻轉(zhuǎn)課堂實驗教學(xué)的研究工作與實際應(yīng)用剛剛起步，高校實驗課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式仍需要進一步的研究和探索。

參考文獻：

[1] 張千帆，王程玨，張亞軍. 大學(xué)生慕課學(xué)習(xí)意向的影響因素實證研究[J]. 高教探索，2015（8）： 66-70.

[2]李春，金毅. 顛覆抑或融合：慕課與高校傳統(tǒng)教學(xué)的關(guān)系探討[J]. 當(dāng)代教育科學(xué)，2014（1）： 6-9.

[3]徐興亮. “翻轉(zhuǎn)課堂”翻轉(zhuǎn)了什么[J]. 當(dāng)代教育科學(xué)，2014（16）： 34 -35.

[4]鄧華鋒，李建林，王樂華，等. 提高土木工程專業(yè)課程實驗教學(xué)水平的思考[J]. 高等建筑教育，2015，24（1）： 119-122.

[5]陳奕柏，楊東全，韓建剛，等. 地方高校土木工程專業(yè)實驗教學(xué)內(nèi)容體系改革實踐[J]. 高等建筑教育，2013，22（1） ：138-140.

Abstract： As a new teaching mode the flipped classroom is consistent with educational objectives of personality development and comprehensive quality training for the college students. The mode of the flipped classroom teaching based on blending learning is designed according to the main problems of the experimental teaching. The process of experimental teaching is adjusted and improved， and the method of experiment assessment is improved through the practice and exploration of experimental teaching. The effect of experimental teaching is greatly enhanced.

Keywords： flipped classroom； experimental teaching； blended learning

（編輯周沫）